比特币的数字签名与安全保障

我们用支付宝或微信支付时，需要输入密码以验证身份，对于比特币，大家又要怎么做呢？如何证明你发到网上的比特币支付信息是你发出的呢？如何确保发出的信息没被篡改呢？这就涉及到一种叫数字签名的技术了。

首先，我们可以随机生成一个私钥，私钥也是一个 256 位的二进制数。我们可以抛 256次硬币，正面朝上记成 1，反面朝上记成 0，这样也能随机生成一个私钥。然后用椭圆曲线加密算法对私钥进行运算，生成公钥，再对公钥进行哈希运算，就得到了地址。椭圆曲线加密算法也是不可逆的，从公钥无法反推私钥，想试出私钥得试到天荒地老。此外，用椭圆曲线加密算法生成的公钥还可配合私钥，进行非对称加密。

先来了解一下对称加密。对称加密中，加密解密的密钥都是一样的。比如有一条信息是 1234567，我们用密钥 9对它进行加密，1234567×9 就得到了密文 11111103，解密的时候 11111103÷9 就解密出了 1234567，加密解密的密钥都是 9。但在非对称加密中，加密解密的密钥则互不相同。

比特币里，私钥可以用来加密信息，而公钥可以用来解密该信息。比特币里没有“人”的概念，只有“地址”的概念，提到你有多少个比特币，其实是说你的地址上有多少个比特币。那要怎么才能控制你地址上的币呢？就要靠私钥。公钥和地址都可以公开，但私钥一定不能泄露。

私钥犹如地址对应的一支独一无二的签字笔，能签出独一无二的签名，证明你是对应地址的主人，所以我们也把该过程称为数字签名。用私钥签名后，此地址的付款信息才会被别人接受。如果丢了私钥，就无法使用地址上的币，尽管地址上的币都是清清楚楚地记录在比特币区块链账本上的。如果知道了你的私钥，他就可以转走你地址上的币，而你无可奈何。所以，说私钥安全性重于泰山也不为过。

不过，私钥并不像我们登录时输入的密码，它本身是可以完全不触网的，完全可以在离线状态下对付款信息签名（其实就是用私钥加密付款信息的哈希值），然后把付款信息和签名信息发送到网上即可，别人也无法从签名反推私钥，这是由椭圆曲线加密算法的性质决定的。比特币的“钱包”，存放的不是币而是私钥，所谓的“冷钱包”就是不联网的钱包，可以有效防御黑客盗取私钥。我们用比特币钱包时设置的密码，实际上起到的作用是授权调用私钥，而非是私钥本身。

由于私钥、地址等信息用二进制表示非常长，比特币采取了一种叫Base58 的编码方式，将二进制数转换成 58 进制数表示，所以我们看到的地址之类信息就是一串大小写字母和数字的组合。为便于记忆及管理私钥，人们又设计出了助记词，助记词一般是 12个单词，出自有 2048 个常见单词的词库，助记词对应着根私钥，是根私钥一种易于记忆的形式。根私钥是随机生成的，它可以按一定规则，生成多个币种的私钥。这样，用助记词就可以统一管理多个币种的私钥，省去了很多麻烦。不要以为只有12个词就不安全，2048^12≈5.4×10^39是个天文数字，指望随机输入助记词碰巧试出一个有币的地址，是根本不可能的。

所以，还记得你的钱包助记词吗？

本文来源：1TMine
原文标题：比特币的数字签名与安全保障

—-

编译者/作者：1TMine

玩币族申明：玩币族作为开放的资讯翻译/分享平台，所提供的所有资讯仅代表作者个人观点，与玩币族平台立场无关，且不构成任何投资理财建议。文章版权归原作者所有。